□记者 杨云锋
近日，从新疆维吾尔自治区科技创新大会传来喜讯，我校赵辉教授团队领衔完成的科技成果《油气藏开发井间动态连通场量化表征与智能调控技术》《页岩油气多尺度渗流理论与方法》分别获2024年度自治区科学技术奖技术发明一等奖和自然科学二等奖，为油田数字化建设与高效开发提供了有力支撑。
15年来，为了给油气藏开发装上“智慧大脑”——油气藏智能开发优化，赵辉教授团队聚焦中西部及海上油田开发国家战略需求，首创了无网格高效数值模拟方法，研发出具有自主知识产权的国产化软件系统，该软件系统可兼容麒麟等国产操作系统，支持云端化部署及AI智能优化算法深度嵌入，从底层架构上突破了国外软件在系统适配、智能化应用层面的技术封锁壁垒，提升了自主技术安全保障能力，为我国油气藏智能开发打造出一颗坚实的“中国芯”。
另辟蹊径，提升自主技术安全与保障
油气藏数值模拟软件，被喻为油气田开发的“导航系统”与“决策大脑”。长期以来，这一核心工具的市场被国外商业软件牢牢占据。研发拥有自主知识产权的高端油藏数值模拟软件，关乎国家能源安全，也是几代石油科技工作者的夙愿。
“随着我国油气开发走向深海深地、走向复杂的非常规资源，对开发技术的精准化、智能化提出了前所未有的高要求。”团队带头人赵辉教授说。面对这块“硬骨头”，赵辉团队毅然投身其中。
赴美国塔尔萨大学学习期间，赵辉教授便敏锐地将“智能油气藏开发”作为主攻方向。在当时，这是一个在国内尚属空白的前沿领域。2013年，他顶住压力，甚至面对国外导师的质疑，独辟蹊径地提出了基于数据驱动的智能油藏模拟及优化模型INSIM。科研之路从无坦途，在无数个日夜的演算、修改、推翻与重来中，模型不断完善。历经三年攻坚，该成果最终获得国际同行认可，并于2016年发表在石油工程顶级期刊《SPE Journal》上，随后被国际石油界权威新闻杂志《Journal of Petroleum Technology》作为重要技术突破进行报道，初露锋芒。
INSIM模型的成功，为后续攻关奠定了坚实基础。2022年，面对海上油田开发更为复杂的技术挑战，团队迎难而上，承接了中海油首款海上油藏数值模拟软件“海潮OSim1.0”中无网格模块的研发重任。
攻关过程堪称一场硬仗，团队需要突破技术门槛高、时间窗口紧、跨单位协作复杂等多重难关。每天早九晚十、每周干六休一、寒暑假不休息、过年仅休息一周……攻坚的3年间，他们实行“挂图作战”，集智攻坚，首创了适用于海上油田的特色数字孪生无网格模拟技术。作为团队核心，赵辉教授负责的新型无网格油藏数值模拟技术，在确保工程计算精度的前提下，计算效率较传统方法提升20倍以上。
2024年4月，凝聚着团队心血的“海潮OSim1.0”发布，它拥有动态建模、水驱、数据分析处理等完整功能模块，并研发相应的云平台系统，成功打造出油藏数值模拟软件的“海油芯”。
此后，团队持续深耕、迭代攻关，不仅拓展了多元特色模拟功能矩阵，更成功突破大规模高效并行求解技术瓶颈，实现AI智能优化算法的深度嵌入，攻克麒麟等国产操作系统的跨平台适配难题，让技术自主化水平再攀新高。2025 年 7 月，凝聚团队最新科研成果的“海潮 OSim2.0”正式发布，标志着我国油气藏智能开发软件迈入更成熟、更具竞争力的全新阶段。
目前，该软件已广泛应用于渤海“双高-双特高”油田的控水稳油研究，并完成了全海域120个实际油田的测试与应用，性能与国际主流商业软件相当，为我国海上油田的高效开发提供了强有力的国产工具支撑。
向“新”而行，勇闯CO2封存新领域
在“双碳”目标的国家战略引领下，二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）成为能源行业绿色转型的关键路径。赵辉教授团队再次展现出敏锐的战略眼光，积极响应国家号召，将研究触角延伸至二氧化碳地质封存这一充满挑战的“卡脖子”技术领域。
“传统方法是通过注水驱替原油，但遇到致密、坚硬的岩石，会出现水注不进去、油采不出来的情况。”团队李宗法老师介绍，超临界二氧化碳具有独特的性能，能与孔隙中的原油成功互溶，使原油充分流动起来，从而大大提高石油产量。
2024年4月，中国石油勘探开发研究院等单位发榜《陆相页岩油绿色开采和碳埋存协同方法研究》课题。在赵辉教授指导下，学生王范瞄准二氧化碳驱油与封存这一交叉前沿，组建团队揭榜出征。
“二氧化碳驱油封存听起来简单，实则困难重重。”王范回忆，CO2注入地层引起的潜在冷伤害便是拦路虎之一。在一次例行汇报中，赵辉教授敏锐地指出了这个问题：注入的低温CO2可能导致部分原油稠化，如同冷水洗碗油渍凝结，堵塞通道，影响驱油效率。
针对这一痛点，团队将他们在智能油气藏领域积累的深厚功底，迁移至二氧化碳地下运移与封存的研究中，从基础理论模型入手，反复实验、不断优化，构建了气－液－固三相相平衡预测模型。
基于独创的“无网格连接元高效油藏数值模拟方法”，该模型使模拟精度达到商业软件水平，计算效率提高10余倍。团队还耦合了路径追踪算法，如同给地下岩层安装“智能导航”，能定性定量表征优势通道，实现对二氧化碳驱替与封存路径的精准调控。团队进一步提出缝网、注采参数混合系统动态优化调控方法，经矿场实践验证，原油采收率提高4.6%，产出油含蜡量降低0.2%，二氧化碳封存量增加10.2%。
凭借这一系列突破性成果，团队斩获“挑战杯”揭榜挂帅全国特等奖，相关技术成果已开始在恩平15-1油田群等国内多个先导试验区进行应用测试，为我国CCUS技术的大规模产业化部署贡献了智慧与方案。
严爱相济，锻造有温度的科研团队
和团队新进的老师或者学生深入交流科研经历，是赵辉教授团队所有成员必做的一件事。通过深入的交流，帮助团队成员找到适合自己的科研方向，让每个人干自己最喜欢的事，这是赵辉教授的初衷。
团队教师饶翔，是众人眼中不折不扣的“天才”。在中国石油大学（北京）求学时，饶翔仅用4年就完成硕博连读，这在当时的中国石油大学（北京）是史无前例的。
然而，这位热衷于量子计算和基础数学物理的年轻人，刚加入团队时却陷入了“水土不服”的困境。“自己之前的研究方向和团队研究方向不一致，研究环境变了，研究方向也面临重大调整，一时之间感到比较迷茫。”饶翔回忆道。
赵辉教授敏锐地察觉到他的迷茫。从生活琐事的关照，到科研理想的畅谈，全方位的支持悄然展开。“刚来这段时间，赵老师经常和我聊学术理想、科研经历，一聊就是几个小时，生活上对我也非常关照。他说，做科研就要瞄准国家需求，解决‘卡脖子’问题。”饶翔回忆说。在赵辉教授悉心引导下，他慢慢找到了结合自身特长与国家需求的新方向，重新燃起了科研热情。
严谨，是赵辉教授带给团队的另一重底色。一次，团队教师盛广龙在午饭前提交了一页论文审稿意见，正要离开时被赵辉叫住：“一篇SCI论文的审稿意见，需要提供更详细的评审意见，这是对作者和研究本身的负责。”当时，赵辉教授因前一晚思考科研问题休息不足，脸上略带倦意，但语气依然十分认真。匿名审稿是学术界的“义务劳动”，没有报酬，全靠责任与热忱，在赵辉教授看来，这是一份必须扛起的担当。
这份专业与敬业，如春风化雨，在15年薪火相传中浸润着整个团队。如今，团队已有7人成长为省部级人才，3人在5年内实现从讲师到教授的晋升，团队青年教师正循着赵辉教授的前行足迹，在多个研究方向上崭露头角、稳步成长。
立足当下，展望未来，赵辉教授团队将目光投向更具前瞻性的科研领域——人工智能与数据挖掘大模型，他们将持续为工业软件国产化与能源强国建设贡献力量。
（审核 文启华 编辑 李胜杰）
